2017年夏季和秋季，一系列破纪录的飓风袭击了美国墨西哥湾沿岸、东海岸、波多黎各和加勒比海地区。
飓风哈维给休斯顿带来了难以置信的洪水。 艾尔玛，北大西洋有记录以来最强的两个飓风之一，对佛罗里达州和许多加勒比海岛屿造成了严重破坏。玛丽亚摧毁了波多黎各和维尔京群岛。这场破坏引出了一个问题：气候变化是否影响了这些极端事件？飓风很难解读，但专家们正在逐渐了解我们变暖的世界可能对美国和全球的巨大风暴意味着什么。
风暴强度
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许多专家确信，一个更温暖的世界将会产生更强的风暴，并且已经在这样做了。根据佛罗里达州立大学的气候学家吉姆·埃尔斯纳的研究（pdf），自1981年以来，最强飓风的最大风速已经上升。这是因为更高的海洋热量为风暴提供了更多的能量，从而加剧了风暴的强度。2015年，飓风帕特里夏创下了当时北大西洋的最高风速记录——每小时215英里。第二年，温斯顿打破了记录，成为南半球有记录以来最强烈的气旋。
风暴和变暖的海洋之间的动态部分是由于飓风在我们的气候系统中发挥的作用：它们重新平衡地球的热量。风暴以湿气的形式从热带海洋中去除热量，并将热量泵入大气层，在那里热量重新分配并辐射到太空中。“从某种意义上说，飓风是一个泄压阀，”国家大气研究中心气候分析部门的高级科学家凯文·特伦伯斯解释说。“从气候角度来看，你需要一些飓风来冷却海洋，以使其保持在合理的温度。没有其他现象可以发挥这种作用。”
频率
气候变化将如何影响飓风的频率尚不清楚。一些专家预测整体数量可能会下降。特伦伯斯说，在重新平衡地球的热量时，“一个大型飓风可以发挥四个小型飓风的作用。” 美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力学实验室的气候科学家汤姆·克努特森说，几乎所有模型都预测了这种效应——它们显示，在更温暖的气候中，飓风的总数会减少。然而，埃尔斯纳指出，“在这一点上仍然存在很大的不确定性。”
特伦伯斯和克努特森都认为，非常强烈的风暴的数量实际上可能会增加。一些研究表明，在全球范围内，“我们最终会在高端——4级和5级——出现更多的风暴，”特伦伯斯说。特别是北大西洋可能会出现这种趋势。埃尔斯纳更加犹豫；他说，最强飓风的频率也受到理想条件出现的影响——高层大气中没有风切变从上方撕裂风暴，其路径中没有陆地从下方破坏风暴，也没有干燥的空气吸收其部分水分。“这些条件将如何或是否会改变是未知的，”他说。
大小和持续时间
科学家们仍然不确定气候变化将如何影响飓风的物理广度和持续时间。在他们的建模中，克努特森和他的团队发现，到21世纪末，4级和5级风暴天的数量可能会略有增加。特伦伯斯认为，更高的海洋温度可能意味着风暴的规模会变大，持续时间也会更长。不过，他指出，这些特征取决于如何定义风暴的细节：例如，对于风暴在海洋中的广度，边界在哪里划定？“持续时间”是指其作为特定飓风类别（4、5）的时间，还是作为整体热带风暴的时间？
风暴潮
科学家们一致认为，气候变化意味着更高的风暴潮正在袭击海岸线。即使飓风没有变得更强，这种情况也会发生。“一旦你有了更高的海平面基线，”克努特森说，“那将会增加风暴潮期间的水位。”例如，如果海平面高出半米，那么风暴潮将比其他情况下高出半米。
降雨
专家们还预计，气候变化可能会增加飓风降雨的强度。休斯顿地区前所未有的深度洪水肯定证明了这一观点。温暖的空气可以容纳更多的水蒸气。对于飓风，“这可能会导致更高的效率；云中降雨的速度会增加，”埃尔斯纳说。“我们已经在其中一些风暴中看到了这一点。”克努特森给出了这种现象的数字：预计热带海面温度每升高1摄氏度，飓风降雨率将上升7%。
扩大范围
未来，世界上那些没有经历过飓风的地区可能会经历飓风。随着海洋变暖，气旋风暴的范围可能会扩大。“如果风暴保持在温暖的水域上方，它就可以保持高强度，”埃尔斯纳说。“如果那些温暖的水域正在扩大，那么你可能会在[新的]地方发现这些强烈的风暴。”特伦伯斯同意：“看看奥菲利亚吧，”它在10月份让爱尔兰和英国感到惊讶。
尽管科学家们正在调查这些潜在的变化因素，但他们警告说，其中许多因素仍然存在不确定性。飓风特别具有挑战性，因为它们是如此复杂且相对罕见的事件。“不仅存在很大的可变性，而且可靠的记录也很短——卫星[跟踪]大约从1970年开始，”特伦伯斯说。此外，许多其他力量（pdf）——例如弱风切变和海面低压——也会影响这种类型的风暴。
克努特森不像其他人那样确定，是否有可能已经在记录中看到全球变暖对这些因素的任何影响（除了海平面上升导致更高的风暴潮）。克努特森说，现在说“我们已经可以在数据中检测到这种变化，并且它明显不同于自然变异性”还为时过早。“这限制了我们对未来预测的信心。”
但埃尔斯纳表示，飓风强度的增长已经在记录中显而易见。“已经表明，全世界最强烈的飓风正在变得更强，”埃尔斯纳在给《大众科学》的电子邮件中写道。特伦伯斯更进一步。“所有此类风暴发生的环境都更温暖和潮湿，我们知道这会产生影响，”他指出。“有证据表明，气候变化已经与我们同在。”